考点11 常见金属元素的单质及其化合物的综合应用
【考点定位】本考点考查常见金属元素的单质及其化合物的综合应用,重点了解Na、Mg、Al、Fe及其化合物之间的转化关系,特别是钠的过氧化物、碳酸钠与碳酸氢钠的转化与鉴别、铝及其氧化物、氧化物的两性。
【精确解读】
金属及其化合物
1.金属原子的最外层电子排布特点:最外层电子数较少.易失去最外层电子.
2.金属的物理性质:常温下除汞外均为晶体,有金属光泽,是热、电的良导体,大多有良好的延展性.
3.金属的化学性质
(1)金属与氧气的反应:
①钠与氧气反应-常温:4Na+O2═2Na2O加热:2Na+O2 Na2O2;
②铝与氧气反应:通常与氧气易反应,生成致密的氧化物起保护作用
4Al+3O2═2Al2O3 加热铝箔时,由于外层氧化膜的熔点比铝的熔点高,故熔化的液态铝并不滴落.除去氧化膜的铝箔加热很快生成新的氧化膜,熔化的液态铝并也不滴落.
③铁与氧气反应:3Fe+2O2 Fe3O4(Fe2O3•FeO)
(2)金属与水的反应:
①钠与水反应:2Na+2H2O═2NaOH+H2↑;实验现象:钠浮在水面上,熔成小球,在水面上游动,有哧哧的声音,最后消失,在反应后的溶液中滴加酚酞,溶液变红.
②铝与水反应:加热时微弱反应
③铁与水反应:高温与水蒸气反应3Fe+4H2O(g) Fe3O4+4H2↑.
(3)金属与酸的反应:
①钠与酸反应:如2Na+2HCl═2NaCl+H2↑,Na放入稀盐酸中,是先与酸反应,酸不足再与水反应.因此Na放入到酸中Na是不可能过量的.比钠与水的反应剧烈多.
②与酸反应:强氧化性酸,如浓硫酸和浓硝酸在常温下,使铝发生钝化现象;加热时,能反应,但无氢气放出;非强氧化性酸反应时放出氢气.
③与酸反应:强氧化性酸:常温下浓硫酸和浓硝酸使铁钝化.加热时,与强氧化性反应,但无氢气放出.非强氧化性酸:铁与酸反应有氢气放出.
(4)某些金属与碱反应:和强碱溶液反应:2Al+2NaOH+2H2O═2NaAlO2+3H2↑.
(5)金属与盐溶液反应:
①钠与盐的溶液反应:钠不能置换出溶液中的金属,钠是直接与水反应.反应后的碱再与溶液中的其他物质反应.如钠投入到硫酸铜溶液的反应式:2Na+CuSO4+2H2O═Cu(OH)2↓+Na2SO4+H2↑.
②铝与盐的溶液反应:如能置换出CuSO4、AgNO3等溶液中的金属;
③铁与某些盐反应:如Fe+CuSO4═Cu+FeSO4,Fe+2FeCl3═3FeCl2等。
4.金属的氧化物
(1) 氧化钠和过氧化钠
名称 氧化钠 过氧化钠
化学式 Na2O Na2O2
颜色状态 白色固体 淡黄色固体(粉末)
与H2O反应 Na2O+H2O=2NaOH 2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑
与CO2反应 Na2O+CO2=Na2CO3 2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2
与酸反应 Na2O+2HCl=2NaCl+H2O 2Na2O2+4HCl=4NaCl+O2↑+2H2O